De onderzoekers programmeerden een vloot van aangepaste schaalmodellen om op een tweebaans weg te rijden, en observeerden hoe de verkeersstroom zou veranderen als één van de auto’s tot stilstand zou komen. “Wanneer de auto’s niet met elkaar in contact stonden en niet samenwerkten ontstond er al snel een file achter de auto die was stilgezet, omdat de andere auto’s niet soepel konden passeren vanwege het achteropkomende verkeer. De verkeersstroom werd in zijn totaliteit trager. Dat zie je nu in de dagelijkse praktijk ook gebeuren.”

Collectief

Maar, zo laat de universiteit in een verklaring weten, wanneer de auto’s wel samenwerken en er eentje op de rechterrijstrook tot stilstand komt stuurt deze een bericht naar de anderen. De auto’s op de linkerrijstrook (vertaald naar een situatie met rechtsrijdend verkeer) gaan dan ook langzamer rijden om het verkeer op de rechterbaan de gelegenheid te geven de stilstaande auto te passeren. Ook in andere situaties passen de zelfrijdende auto’s zich zo aan dat het verkeer als collectief er beter van wordt. “We hebben ook een normale auto aan de vloot toegevoegd met als opdracht aan de bestuurder (via een joystick) om agressief rond te rijden. Je ziet de autonome auto’s dan ruimte maken voor deze bestuurder wat de verkeersveiligheid ten goede komt.”

Problemen oplossen

De resultaten van het onderzoek zijn afgelopen weekend gepresenteerd tijdens de International Conference on Robotics and Automation (ICRA) in Montréal. Ze kunnen nuttig zijn in studies naar manieren waarop autonome auto’s met elkaar communiceren, en met auto’s die worden bestuurd door een mens. “Autonome auto’s kunnen verschillende problemen oplossen die je vooral in stedelijke gebieden ziet, maar daarvoor moeten ze wel met elkaar samenwerken,” laat Michael He weten, de student aan het St John’s College die het algoritme voor het experiment ontwierp.

Elektrische schaalmodellen

Veel experimenten worden nu nog digitaal uitgevoerd, of met schaalmodellen die te groot of te duur zijn om binnen te laten rijden. De Cambridge onderzoekers pakten het anders aan. Ze schaften een aantal elektrische schaalmodellen aan en voorzagen deze van bewegingssensoren en een Raspberry Pi zodat ze met elkaar via wifi konden communiceren. Daarna werd een ‘rijbaanwisselalgoritme’ zo aangepast dat het met een vloot van auto’s kan werken. Het oorspronkelijke algoritme bepaalt wanneer een auto van rijbaan moet veranderen. Dit gebeurt op basis van verkeersveiligheid en of het de auto helpt sneller door het verkeer te manoeuvreren. Met het aangepaste algoritme kunnen de voertuigen dichter op elkaar rijden wanneer ze van rijbaan veranderen. Dankzij een tweede algoritme detecteren de auto’s een voorligger en maken ze ruimte vrij zodat deze kan inhalen.

35 procent

Tot slot testten zij de vloot in ‘egocentrische’ en ‘coöperatieve’ modus, zowel met normaal als agressief rijgedrag, en observeerden hoe de vloot op een stilstaande auto zou reageren. In de normale modus verbeterde het coöperatief rijden de verkeersstroom met 35 procent vergeleken met egocentrisch rijden. Vergeleken met agressief rijden was de verbetering zelfs 45 procent. “Met onze methodiek kan je op allerlei manieren betaalbare experimenten uitvoeren met autonome auto’s”, meldt projectleider Dr Amanda Prorok. In de toekomst wil het onderzoeksteam de testvloot gebruiken in meer complexe scenario’s.